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难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种,本人认为在讲解《难溶电解质的溶解平衡》时应注意以下几个问题。
一、理解“难溶”
对于电解质的溶解度可以很小很小,但仍有度。溶与不溶是相对的,没有绝对不溶的物质。
二、区分溶解度与溶解量
溶解量不仅随着温度变化而变化,在温度不变的情况下,可以随着溶剂量的增加而增加。例:向含AgCI固体的AgCI饱和溶液中加水,下列叙述正确的是()
A.AgCl溶解度增大B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.AgCl溶解度不变D.AgCl溶解量增大
﹤解析﹥答案CD。容易误选A。
三、难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡
从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质,而难电离物质只能是弱电解质。再从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
四、溶度积KSP与溶解度S之间的关系
一般情况下,相同类型的难溶盐, Ksp和 S的数值大小关系一致。对于类型不同的难溶盐则需要具体计算再比较。例如:比较AgCl和Ag2S的溶解度。已知Ksp[AgCl] = 1.8×10-10,Ksp[Ag2S] = 6.3×10-50。例:(2004 湖北)已知:某温度时,Ksp(AgCl) = C(Ag+)·C(Cl-) = 1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4) = C(Ag+)2·C(CrO■■]) = 1.1×10-12。试求:此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者大小。
答案:AgCl(s) ■ Ag+(aq) + Cl-(aq)
c(AgCl) = ■ = ■ = 1.3×10■mol·L■
Ag2CrO4(s) ■ Ag + (aq) + CrO■■(aq)
2x x ;(2x)2·x = Ksp
c(Ag2CrO4) =■ =■ = 6.5×10-5mol·L■
∴c(AgCl) < c (Ag2CrO4)
通过计算,说明AgCl溶解度大于 Ag2CrO4溶解度。
五、利用Qc与Ksp大小关系判断是否有沉淀析出
当Qc大于Ksp时,有沉淀析出,直至沉积与溶解达到平衡;当Qc等于Ksp时,沉积与溶解处于平衡状态,若溶液中存在难溶电解质;当Qc小于Ksp时,难溶电解质会溶解,直至沉积与溶解达到平衡状态。例:(08山东卷)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Kap大于c点对应的Kap﹤解析﹥答案:C。利用Qc < Ksp,因此无沉淀析出。
六、沉淀的转化规律
一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀更易实现。例:工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质 FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上可推知FeS、MnS具有的相关性质是()
A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS
B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS
C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同
D.二者均具有较强的吸附性
﹤解析﹥答案:A。这道题可以用沉淀的转化规律解释。
七、沉淀溶解平衡与STS题
STS情境题,在高考试题中出现频率越来越大。例:为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3沉淀的形式存在?已知:Ksp[Mg(OH)2] = 5.6×10-12,
Ksp(MgCO3) = 6.8×10-6,H2CO3电离常数 k2 = 5.5×10-11
﹤解析﹥在MgCO3的饱和溶液中,MgCO3沉淀溶解平衡:MgCO3(s) ■ Mg2++CO■■
c(Mg2+) = ■ = ■ = 2.6×10■mol·L■
同时存在CO32-水解平衡:CO■■ + H2O ■ HCO■■ + OH-
K■= ■ = ■ = 1.79×10■
c(OH-)=■ = ■ = 6.6×10■mol·L■
Qc=c(Mg2+)·c(OH-)2 = 2.6×10■×(6.6×10■)2 = 1.2×10■
在Mg(OH)2的饱和溶液中,
c(Mg2+) = ■ = ■ = 1.1×10■mol·L■
因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。
【参考文献】
《化学反应原理》教师教学用书.人民教育出版社.2007,(02).
一、理解“难溶”
对于电解质的溶解度可以很小很小,但仍有度。溶与不溶是相对的,没有绝对不溶的物质。
二、区分溶解度与溶解量
溶解量不仅随着温度变化而变化,在温度不变的情况下,可以随着溶剂量的增加而增加。例:向含AgCI固体的AgCI饱和溶液中加水,下列叙述正确的是()
A.AgCl溶解度增大B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.AgCl溶解度不变D.AgCl溶解量增大
﹤解析﹥答案CD。容易误选A。
三、难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡
从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质,而难电离物质只能是弱电解质。再从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
四、溶度积KSP与溶解度S之间的关系
一般情况下,相同类型的难溶盐, Ksp和 S的数值大小关系一致。对于类型不同的难溶盐则需要具体计算再比较。例如:比较AgCl和Ag2S的溶解度。已知Ksp[AgCl] = 1.8×10-10,Ksp[Ag2S] = 6.3×10-50。例:(2004 湖北)已知:某温度时,Ksp(AgCl) = C(Ag+)·C(Cl-) = 1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4) = C(Ag+)2·C(CrO■■]) = 1.1×10-12。试求:此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者大小。
答案:AgCl(s) ■ Ag+(aq) + Cl-(aq)
c(AgCl) = ■ = ■ = 1.3×10■mol·L■
Ag2CrO4(s) ■ Ag + (aq) + CrO■■(aq)
2x x ;(2x)2·x = Ksp
c(Ag2CrO4) =■ =■ = 6.5×10-5mol·L■
∴c(AgCl) < c (Ag2CrO4)
通过计算,说明AgCl溶解度大于 Ag2CrO4溶解度。
五、利用Qc与Ksp大小关系判断是否有沉淀析出
当Qc大于Ksp时,有沉淀析出,直至沉积与溶解达到平衡;当Qc等于Ksp时,沉积与溶解处于平衡状态,若溶液中存在难溶电解质;当Qc小于Ksp时,难溶电解质会溶解,直至沉积与溶解达到平衡状态。例:(08山东卷)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Kap大于c点对应的Kap﹤解析﹥答案:C。利用Qc < Ksp,因此无沉淀析出。
六、沉淀的转化规律
一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀更易实现。例:工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质 FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上可推知FeS、MnS具有的相关性质是()
A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS
B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS
C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同
D.二者均具有较强的吸附性
﹤解析﹥答案:A。这道题可以用沉淀的转化规律解释。
七、沉淀溶解平衡与STS题
STS情境题,在高考试题中出现频率越来越大。例:为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3沉淀的形式存在?已知:Ksp[Mg(OH)2] = 5.6×10-12,
Ksp(MgCO3) = 6.8×10-6,H2CO3电离常数 k2 = 5.5×10-11
﹤解析﹥在MgCO3的饱和溶液中,MgCO3沉淀溶解平衡:MgCO3(s) ■ Mg2++CO■■
c(Mg2+) = ■ = ■ = 2.6×10■mol·L■
同时存在CO32-水解平衡:CO■■ + H2O ■ HCO■■ + OH-
K■= ■ = ■ = 1.79×10■
c(OH-)=■ = ■ = 6.6×10■mol·L■
Qc=c(Mg2+)·c(OH-)2 = 2.6×10■×(6.6×10■)2 = 1.2×10■
在Mg(OH)2的饱和溶液中,
c(Mg2+) = ■ = ■ = 1.1×10■mol·L■
因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。
【参考文献】
《化学反应原理》教师教学用书.人民教育出版社.2007,(02).